基于曲梁理论的覆冰分裂导线舞动非线性动力分析

摘要

基于空间曲梁理论的应变-位移关系，建立了具有三个平动自由度和一个转角自由度的覆冰分裂导线舞动分析混合模型.考虑覆冰导线所受空气动力的非线性和导线大幅运动的几何非线性，利用虚功原理建立覆冰分裂导线的非线性动力学方程.采用振型叠加法将方程变换到振型空间中，并使用时间积分算法求解.然后通过数值计算对单元无关性进行了检验，分析单元数量对覆冰导线前六阶频率的影响；此外研究了模态收敛性，分析模态截断对舞动响应的影响；最后分析了气动力对结构频率的影响.研究结果表明，气动力对分裂导线的扭转频率有较大的影响，这准确地反映了输电线路的动态特性；另外，覆冰分裂导线混合模型用于输电线的舞动分析时具有可靠的精度，说明该混合模型可以预测输电线路的实际舞动响应，便于后续控制设计的实施.

关键词

曲梁 / 分裂导线 / 舞动 / 非线性 / 覆冰

基金资助

国家自然科学基金资助项目（52178452,52178450）; 湖南省研究生科研创新项目（CX20210761）